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2018一级建筑师《建筑结构》抗震设计练习题_第3页

来源：考试网 [ 2017年11月16日 ] 【大中小】

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　　三、结构的地震反应与抗震计算

　　1. 什么是结构的地震反应?(P27)

　　2. 什么是共振? P33 什么是地震作用?P27

　　3. 建筑结构所受地震作用的大小取决于哪些主要因素?

　　答：地震作用的影响因素有外部因素和结构内部因素：

　　(1). 外因：地震本身的动力特性，包括地震引起地面的位移、速度、加速度。这些因素既跟震源(震级、震源深度)有关又和传播途径、场地条件有关。

　　(2). 内因：结构本身的力学特性，包括结构的自振周期和阻尼。

　　4. 什么是地震反应谱?(P35)影响因素有哪些?什么是设计反应谱?(P38)

　　影响地震反应谱的因素有两个：一是体系阻尼比;二是地震动。阻尼比越小，体系地震加速度反应越大，地震反应谱值越大。

　　设计反应谱：(定义见P38)

　　5. 单自由度体系自振周期计算公式?(P.31)

　　6.有阻尼和无阻尼单自由度体系自由振动有何区别?什么是共振?(P33)

　　有阻尼体系自振的振幅不断衰减。

　　7. 地震系数K?(P.38)地震影响系数α?(P.40)αmax由哪些因素确定? 答：

　　地震系数K(P38)：地震系数k是地震动峰值加速度与重力加速度之比。地震烈度每增加一度，地震系数大致增加一倍。

　　地震影响系数α：是单质点弹性体系在地震时最大反应加速度(以重力加速度g为单位)，是作用在质点上的地震作用与结构重力荷载代表值之比。αmax由设防烈度和地震的类型确定。

　　8. 什么是特征周期?与什么因素有关?P39

　　答：特征周期是对应于反应谱峰值区拐点的周期，它取决于场地类别和设计地震分组。

　　9. 什么是动力系数β(P.38) 答：

　　动力系数β是单质点弹性体系在地震作用下最大反应加速度与地面最大加速度之比。

　　10. 什么是振型分解法?

　　以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应，然后将对应于各阶振型的结构反应相组合，以确定结构地震内力和变形的方法，又称振型叠加法;

　　11. 地震作用的计算方法有哪几类? 答：

　　(1)高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法;

　　(2)对高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布较均匀的高层建筑结构可采用底部剪力法;

　　(3)7-9度地区的高层建筑，下列情况应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算：①甲类高层建筑;②规定的乙、丙类高层建筑;③竖向有较大刚度突变的高层建筑;④带转换层、加强层、错层、连体和多塔结构的复杂高层建筑结构;⑤质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构;

　　12.底部剪力法的适用范围是什么?P54

　　答：底部剪力法适用于质量和刚度沿高度分布比较均匀，高度不超过四十米，并以剪切变形为主(房屋高宽比小于4时)的结构。

　　13. 底部剪力法的假定条件有那两点?(P54)

　　14. 什么是重力荷载代表值? (P86)

　　计算地震作用的重力性质的荷载，为结构构件的永久荷载(包括自重)标准值和各种竖向可变荷载组合值之和。

　　15. 底部剪力法的的计算公式和步骤?

　　答：质量和刚度沿高度分布比较均匀，高度不超过四十米，并以剪切变形为主(房屋高宽比小于4时)的结构。

　　(1) 结构总水平地震作用标准值：FEk=α1 Geq ，Geq=0.85∑(G1+G2+…..+ Gi+…+Gn)

　　上式中：α1为水平地震作用影响系数;

根据设防烈度和地震类别查表;

　　Geq称等效重力荷载：单质点体系取总重力荷载代表值;对多质点体系取总重力荷载代表值的0.85倍;

　　Gi各楼层(质点)重力荷载(重量，KN)代表值。

　　(2)质点 i 的水平地震作用标准值

　　各质点的水平地震作用标准值Fi与其HiGi成正比：

　　式中：Gi为质点i的重力荷载代表值;Hi为质点i的计算高度;δn为顶部附加作用系数，对多层钢筋混凝土房屋，δn可根据特征周期和基本周期查表求得;

　　(3)结构顶部附加地震作用

　　当T1﹥1.4Tg时，由于高振型的影响，须在顶部增加一个附加水平地震作用ΔFn：ΔFn=δnFEK ;这时顶层质点的地震作用=Fn+ΔFn

　　16.什么是等效重力荷载?(P.55)

　　答：单质点时为总重力荷载代表值，多质点时为总重力荷载代表值的85%。

　　17. 如何确定结构的抗震计算方法?(P86)

　　(1)底部剪力法：把地震当作等效静立荷载，计算结构最大地震反应。

　　(2)振型分解反应谱法。利用振型分解原理和反应谱理论进行结构最大地震反应计算。

　　(3)时程分析法。分两种，一是振型分解法，一是逐步积分法。

　　18.什么情况下要考虑顶部附加作用?如何计算?

　　答：对于自振周期比较长的多层钢筋混凝土房、多层内框架砖房需考虑顶部附加作用。

　　19. 结构基本周期近似计算有那几种方法?(P58)

　　①能量法(P58);②等效质量法(P59);③顶点位移法(P62)

　　附注：能量法计算结构基本周期：

　　Gi——第i层楼的重力荷载，KN

　　ui——将各质点(楼层)的重力荷载是为水平力所产生的水平位移

　　Vi——各楼层水平力(即等于各楼层的重力荷载)，按如下计算：

　　Vn= Gn ;Vn-1=Gn+Gn-1;Vn-2= Gn+Gn-1+Gn-2;…….V1=Gn+Gn-1+Gn-2+……+G2+G1

　　，，，，……

　　20. 地基与结构相互作用的结果使结构的地震作用发生什么变化?

　　答：地基与结构相互作用的结果使结构的地震作用减小。

　　21. 为何要考虑竖向地震作用(P.63) 答：

　　震害调查表明，在烈度较高的震中区，竖向地震对结构的破坏也会有较大影响，一些高耸结构和高层建筑的上部在书香地震作用下，因上下振动而出现受拉破坏，对于大跨度结构，竖向地震引起的上下振动惯性力，相当于增加了结构的上下荷载作用。故地震计算式应考虑竖向地震作用。

　　计算公式：

，FEvk为总竖向地震作用标准值;αvmax为竖向地震影响系数最大值(αvmax=0.65αmax);Geq为等效重力荷载(取重力荷载代表值的0.75倍)

　　22. 我国规范规定那些建筑要考虑竖向地震作用? P63

　　设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构、烟烟囱及类是高耸结构和设防烈度为9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。

　　23.什么是重力荷载代表值? 计算公式中各字母代表什么含义?P6-86

　　进行结构抗震计算时，所考虑的重力荷载，称为重力荷载代表值。

计算公式：GE=DK+

　　GE——重力荷载代表值; DK——结构恒荷载标准值;

　　——有关活载(可变荷载)标准值; ——有关活载组合值

　　23. 什么情况下地震将导致结构扭转振动?(P64)

　　当结构平面质量中心与刚度中心不重合时，或者质量和刚度明显不均匀、不对称时，将导致水平地震下结构产生扭转振动。

　　24. 多遇烈度下的抗震承载力验算条件?各个荷载分项系数的取值?(P.88~91)

　　答：S=γG SGE+γE.hSEhk+γEvSEvk+ΨwγwkSwk

　　S结构构件内力组合的设计值;γG重力荷载分项系数，一般情况取1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0。γE.hγEv分别为水平竖向地震作用分项系数，单独考虑均为1.3。SGE重力荷载代表值的效应。SEhk、SEvk水平、竖向地震作用标准值的效应。Swk风荷载标准值的效应。Ψw风荷载组合系数，一般结构可不考虑，风荷载起控制作用的高层建筑采用0.2。

　　25. 多遇烈度下的变形验算条件?(P.89)

　　答：楼层内最大弹性层间位移应符合下式要求：Δue≤[θe]h Δue多遇地震作用标准值产生的楼层内最大弹性层间位移;计算时除弯曲变形为主的高层建筑外，可不扣除结构整体弯曲变形，应计入扭转变形，各作用分项系数应采用1.0;钢筋混凝土结构构件的截面刚度可采用弹性刚度。[θe]弹性层间位移角限值。H计算楼层高度。

　　25. 什么是楼层屈服强度系数和结构薄弱层?

　　答：楼层屈服强度系数是第i层的楼层实际受剪承载力(按实际配筋量和材料强度标准值计算)与罕遇地震标准值作用下该层剪力的比值。

　　结构薄弱层是指在强烈地震作用下结构首先发生屈服并产生较大弹塑性位移的部位。

　　26. 层间弹塑性位移验算条件?

　　答：层间弹塑性位移验算条件:Δup≤[θp]h; [θp]弹塑性层间位移角限值。H薄弱楼层高度或单层厂房商住高度。

　　27. 两个阶段的变形验算有什么不同?

　　答：第一阶段考虑的地震烈度是多遇烈度，计算的位移是弹性位移;第二阶段考虑的地震烈度是罕遇烈度，计算的位移是弹塑性位移。

　　28. 结构抗震验算内容有哪些?(P88)

　　(1)多遇地震下结构允许弹性变形验算，以防止非结构构件破坏;

　　(2)多遇地震下强度验算，以防止结构构件破坏;

　　(3)罕遇地震地震下结构的弹塑性变形验算，以防止结构倒塌。

　　29. 哪些情况下可不进行结构抗震强度验算，但应符合有关构造措施? P89